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无人驾驶技术突飞猛进 5年内将实现商用

  据《纽约时报》报道,在过去一年,菲亚特克莱斯勒CEO塞尔吉奥.马尔基翁内(Sergio Marchionne)曾几次试乘谷歌无人驾驶汽车,其速度给他留下深刻印象。但真正获得他注意的是无人驾驶技术的突飞猛进,而不是该汽车的行驶速度。菲亚特克莱斯勒已与谷歌在无人驾驶汽车领域开展合作。马尔基翁内表示:“每次我都发现谷歌的无人驾驶汽车变得越来越好。无人驾驶技术不是空中楼阁。人们认为真正实现无人驾驶还需要20年,我认为我们将在5年内实现。”



  无人驾驶汽车是通过车载传感系统感知道路环境,自动规划行车路线并控制车辆到达预定目标的智能汽车。它是利用车载传感器来感知车辆周围环境,并根据感知所获得的道路、车辆位置和障碍物信息,控制车辆的转向和速度,从而使车辆能够安全、可靠地在道路上行驶。无人驾驶的核心技术包括:1、环境感知技术;2、高精度地图技术;3、路径规划与决策技术。

  一、环境感知技术

  环境感知模块相当于无人驾驶汽车的眼和耳,无人驾驶汽车通过环境感知模块来辨别自身周围的环境信息,为其行为决策提供信息支持。是无人驾驶中最基础的模块。环境感知设备主要包括:视觉摄像头、激光雷达、毫米波雷达等。

  1)视觉摄像头:是人工智能中的图像识别在无人驾驶领域的应用。目前,视觉摄像头基本可以实现障碍物检测、车辆与摩托车检测、行人检测、车道线检测、路标识别、交通标志识别、驾驶员状态检测等功能。
  推荐标的:东软集团(600718)在红外目标跟踪技术、图像拼接技术、疲劳检测技术等方面都有一定技术积累,未来可以用于研发夜视、全景以及驾驶员疲劳检测等相应的自动驾驶辅助产品。在基于图像识别的视觉摄像头业务中具有卡位优势。

  2)激光雷达:是利用激光、全球定位系统GPS和惯性测量装置三者合一,获得数据并生成精确的数字高程模型。简而言之,就是激光束探测目标的位置、速度等特征量的高精度雷达系统。激光雷达在无人驾驶运用中拥有两个核心作用。



  第一;3D建模进行环境感知。通过激光扫描可以得到汽车周围环境的3D模型,运用相关算法比对上一帧和下一帧环境的变化可以较为容易的探测出周围的车辆和行人。

  第二;同步建图加强定位。3D激光雷达另一大特性是同步建图,实时得到的全局地图通过和高精度地图中特征物的比对,可以加强车辆导航与定位的精准度。

  推荐标的:巨星科技(002444)收购华达科捷,将华达科捷、国自机器人(300024)以及巨星科技自身资源作最大程度整合后投资成立欧镭激光,专攻2D/3D激光雷达产品的国产替代市场。

  3)毫米波雷达:毫米波它波长是10毫米到1毫米,频段30-300GHz,毫米波穿透力非常强。同超声波雷达相比,毫米波雷达具有体积小、质量轻和空间分辨率高的特点。与红外、激光、摄像头等光学传感器相比,毫米波雷达穿透雾、烟、灰尘的能力强,具有全天候全天时的特点。毫米波雷达在无人驾驶里面是必不可少的传感器。将成为智能汽车ADAS系统的标配传感器。目前车载毫米波雷达行业呈寡头垄断格局。特别是77GHz毫米波雷达,只有博世、大陆、德尔福等巨头公司掌握。在24GHz雷达方面,国内少数企业产品即将实现商用;但在77GHz毫米波雷达方面国内只有极少数企业能做到77GHz雷达的样机阶段,产业化进程仍待突破。



  推荐标的:华域汽车(600741)公司围绕智能驾驶、新能源汽车驱动系统等核心领域加大研发投入,以毫米波雷达为切入点建立ADAS产品路线图,成为国内首批自主开发车载毫米波雷达的汽车零部件企业;亚太股份(002284)公司持续布局智能驾驶领域。在环境感知方面,参股杭州智波并签署车载毫米波雷达项目合作合资协议,以更好地集成摄像头、雷达技术的融合开发。

  二、高精度地图技术

  高精度地图和动态交通信息是无人驾驶汽车不可或缺组件,高精度地图是自动驾驶汽车的重要辅助,以此告知汽车前方的行走方向和路况。动态交通信息可以把实时的交通信息传递给汽车,来判断拥堵的程度,同时选择最佳行驶路径。在辅助感知、路径规划、辅助决策中起到了重要作用。

  推荐标的:四维图新(002405)公司高精度地图的绝对精度已高达20CM,预计至2018年公司将能推出覆盖全国高速公路的高精度地图,进而实现国内高速公路上的自动驾驶,后续公司还会将高精度地图数据覆盖至国内重点城市,提升高精度地图覆盖率。(由于地图采集涉及国家机密,高精度地图提供商非常稀缺);



  三、路径规划与决策技术

  决策的初级环节涉及到的是路径规划,需要在传统静态路径规划基础上,结合实时动态的交通信息,对最初规划好的路径进行实时动态调整和修正,来寻找最优路径。此时涉及到的是路径搜索算法。目前有各大地图厂商都在对这部分进行研发。在决策层的高级环节就涉及到机器学习中的深度学习,需要把环境感知环节获取的环境数据和高精度地图提供的交通大数据基础上,不断对无人驾驶系统进行训练,最终达到能对复杂交通环境和交通状况作出智能、合理的判断。这也是目前无人驾驶整个环节中最核心的技术,也是目前无人驾驶产业链的痛点。受益于谷歌、特斯拉、百度等科技巨头的潜心研究,算法已加速成熟。“决策”环节的痛点有望早日破除,那时将迎来产业链景气度的高速上涨。

  推荐标的:千方科技(002373)公司具有大智能交通数据优势,和百度乐视一起建了智能驾驶测试中心在路径规划方面具备卡位优势。

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